单片机原理与接口技术智力抢答器


    
    单片机课程设计




    课程名称: 单片机原理接口技术

    实验项目: 智力抢答器




























    设计目
    现电视节目日益丰富中竞赛环节越越中智力抢答器缺器材学期学单片机门课组成员觉试着实现抢答器功令准确公正直观判断出第抢答者通抢答器数码显示蜂鸣器报警指出抢答组终做出种数字式抢答器设计方案通Proteus设计完成利WAVE6000软件编辑程序仿真验证适种竞赛场合

    二 设计求
    设计智力竞赛抢答器功实现单片机控制满足
    (1)容许26组进行抢答
    (2)显示抢答组号
    (3)组记分记分显示
    (4)赛结束时发出报警声

    三 设计方案
    设计中采单片机AT89C51负责控制部分协调工作 P10P17裁判控制分抢答开始停止键P11—P166组抢答输入口应钮抢答P0口数码段选口位选口P2口低4位外部中断0外部中断1P33控制组答题完成结束计时P34—P35分实现时间加减P36蜂鸣器控制口外部中断部中断存单片机硬件复位端输入持续4机器周期高电实现复位外部接蜂鸣器发出报警音采7SEGMPX4CCBLUE显示阴极高电点亮系统仿真WAVE6000Proteus软件通仿真显示设计系统功程序调试等帮助

    四 实验器件
    采单片机AT89C5110k拉电阻干钮扬声器晶体振荡器X1电容C1C2带极性电容C3排阻RESPACK8数码7SEGMPX4CCBLUE

    五 总体框图



    六 硬件设计

    总体设计电路图

    整系统分:外部振荡电路复位电路 加减分电路蜂鸣器报警电路 抢答电路裁判控制开始停止电路数码显示电路部分








    设计核心单片机AT89C51
    AT89C51种带4K字节FLASH存储器(FPEROM—Flash Programmable and Erasable Read Only Memory)低电压高性CMOS 8位微处理器俗称单片机AT89C2051种带2K字节闪存编程擦读存储器单片机单片机擦读存储器反复擦1000次该器件采ATMEL高密度非易失存储器制造技术制造工业标准MCS51指令集输出脚相兼容功8位CPU闪烁存储器组合单芯片中ATMELAT89C51种高效微控制器AT89C2051种精简版AT89C单片机嵌入式控制系统提供种灵活性高价廉方案
     AT89C51 提供标准功:4k 字节Flash 闪速存储器128字节部RAM32 IO 口线两16位定时计数器5量两级中断结构全双工串行通信口片振荡器时钟电路时AT89C51降0Hz静态逻辑操作支持两种软件选节电工作模式空闲方式停止CPU工作允许RAM定时计数器串行通信口中断系统继续工作掉电方式保存RAM中容振荡器停止工作禁止部件工作直硬件复位


    振荡电路外部振荡电路两1nF电容晶体振荡器组成
    外部震荡电路


    外部中断部中断存单片机硬件复位端输入持续4机器周期高电实现复位硬件复位状态知寄存器存储器值恢复初始值设计功中倒计时时间记忆功单片机进行硬件复位软复位软复位实际程序执行完毕程序指针通条跳转指令跳转程序开始
    复位电路


    P33接口开关意味着答题结束P34接口开关表示抢答相应组加分P35接口开关表示相应组减分
    裁判示意开始抢答组抢答成功违规抢答5s倒计时会触发蜂鸣器发出警报P36蜂鸣器控制口
    加减分电路蜂鸣器报警电路



    P10P17裁判控制分抢答开始停止键P11P166组抢答输入口钮抢答
    抢答电路裁判控制开始停止电路


    采排阻RESPACK8做拉电阻排阻般应数字电路通常作某行口拉者拉电阻排阻具方性色环电阻相具整齐少占空间优点干固定电阻更方便

    数码7SEGMPX4CCBLUE阴极数码


    允许抢答开始倒计时15s知道0s5s蜂鸣器会发出警报


    第三组抢答答题时间30s5s蜂鸣器会发出警报


    没允许抢答抢答器蜂鸣器会发出警报显示组违规抢答图第组违规抢答

    图第三组回答正确加分


    图第三组回答错误减分


    电路具记忆功次抢答抢答组分数图表示第三组已获4分


    七软件编程
    OK EQU 20H
    RING EQU 22H
    ORG 0000H
    AJMP MAIN
    ORG 000BH
    AJMP T0INT
    ORG 0013H
    AJMP INT1SUB
    ORG 001BH
    AJMP T1INT
    ORG 0040H
    MAIN MOV R1#0FH
    MOV R2#01EH
    MOV TMOD#11H设置未定时器模式1
    MOV TH0#0F0H
    MOV TL0#0FFH越高发声频率越高越尖
    MOV TH1#3CH
    MOV TL1#0B0H50ms次溢出中断
    SETB EA
    SETB ET0
    SETB ET1
    SETB EX1允许3中断T0T1INT0INT1
    CLR OK
    CLR RING
    SETB TR1
    SETB TR0开始运行定时器初始显示888果想重新计数重置TH1TL1
    查询程序
    START MOV R5#00H
    MOV R4#00H
    MOV R3#00H
    ACALL DISPLAY未开始抢答时候显示888
    JB P10NEXT
    ACALL DELAY
    JB P10NEXT抖动果开始键执行否者跳非法抢答查询
    ACALL BARK键发声
    MOV AR1
    MOV R6A送R1>R6R1中保存抢答时间
    SETB OK抢答标志位COUNT程序中判断否查询抢答
    MOV R30AH抢答显示计时灭号数
    AJMP COUNT进入倒计时程序查询效抢答程序COUNT里面
    NEXTJNB P11FALSE1
    JNB P12FALSE2
    JNB P13FALSE3
    JNB P14FALSE4
    JNB P15FALSE5
    JNB P16FALSE6
    AJMP START
    非法抢答处理程序
    FALSE1 ACALL BARK键发声
    MOV R3#01H
    AJMP ERROR
    FALSE2 ACALL BARK
    MOV R3#02H
    AJMP ERROR
    FALSE3 ACALL BARK
    MOV R3#03H
    AJMP ERROR
    FALSE4 ACALL BARK
    MOV R3#04H
    AJMP ERROR
    FALSE5 ACALL BARK
    MOV R3#05H
    AJMP ERROR
    FALSE6 ACALL BARK
    MOV R3#06H
    AJMP ERROR
    INT1(答题错加减分数程序)
    INT1SUBMOV R4#0AH
    MOV R5#0AH
    JNB P34INC1
    JNB P35DEC1
    JNB P17BACK1
    ACALL DISPLAY
    AJMP INT1SUB
    MOV AR3
    SUBB A#01H
    JZ XXY1
    SUBB A#02H
    JZ XXY2
    SUBB A#03H
    JZ XXY3
    SUBB A#04H
    JZ XXY4
    SUBB A#05H
    JZ XXY5
    SUBB A#06H
    JZ XXY6
    XXY1MOV R741H
    XXY2MOV R742H
    XXY3MOV R743H
    XXY4MOV R744H
    XXY5MOV R745H
    XXY6MOV R746H
    INC1INC R7
    CJNE R3#01HL1
    MOV 51HR7
    L1CJNE R3#02HL2
    MOV 52HR7
    L2CJNE R3#03HL3
    MOV 53HR7
    L3CJNE R3#04HL4
    MOV 54HR7
    L4CJNE R3#05HL5
    MOV 55HR7
    L5CJNE R3#06HLL
    MOV 56HR7
    LLACALL DELAY1
    AJMP INT1SUB
    DEC1DEC R7
    ACALL DELAY1
    AJMP INT1SUB
    BACK1RETI
    倒计时程序(抢答倒计时回答倒计时跳改程序)
    COUNT MOV R0#00H重置定时器中断次数
    MOV TH1#3CH
    MOV TL1#0B0H重置定时器
    RECOUNTMOV AR6R6保存倒计时时间前先抢答时间回答时间R6
    MOV B#0AH
    DIV AB十分出位十位
    MOV 30HA十位存(30H)
    MOV 31HB位存(31H)
    MOV R530H取十位
    MOV R431H取位
    MOV AR6
    SUBB A#07H
    JNC LARGER5s跳LARGER等5s会提醒
    MOV AR0
    CJNE A#0AHFULL1s中05s运行
    CLR RING
    AJMP CHECK
    FULLCJNE A#14HCHECK面时1s情况报警显示号数清R0重新计数
    SETB RING
    MOV AR6
    JZ QUIT计时完毕
    MOV R0#00H
    DEC R6秒标志减1
    AJMP CHECK
    LARGER MOV AR0
    CJNE A#14HCHECK果1s运行否者跳查停显示
    DEC R6计时秒R6动减1
    MOV R0#00H
    CHECK JNB P17QUIT停止键退出
    ACALL DISPLAY
    JB OKACCOUT果抢答倒计时查询抢答否者跳查询继续倒数(里起锁抢答作)
    AJMP RECOUNT
    ACCOUTJNB P11TRUE1
    JNB P12TRUE2
    JNB P13TRUE3
    JNB P14TRUE4
    JNB P15TRUE5
    JNB P16TRUE6
    AJMP RECOUNT
    QUITCLR OK果停止键执行程序
    CLR RING
    AJMP START
    正常抢答处理程序
    TRUE1 ACALL BARK键发声
    MOV AR2
    MOV R6A抢答时间R2送R6
    MOV R3#01H
    MOV R741H
    CLR OK答题计时查询抢答锁抢答
    AJMP COUNT
    TRUE2ACALL BARK
    MOV AR2
    MOV R6A
    MOV R3#02H
    MOV R742H
    CLR OK
    AJMP COUNT
    TRUE3ACALL BARK
    MOV AR2
    MOV R6A
    MOV R3#03H
    MOV R743H
    CLR OK
    AJMP COUNT
    TRUE4ACALL BARK
    MOV AR2
    MOV R6A
    MOV R3#04H
    MOV R744H
    CLR OK
    AJMP COUNT
    TRUE5ACALL BARK
    MOV AR2
    MOV R6A
    MOV R3#05H
    MOV R745H
    CLR OK
    AJMP COUNT
    TRUE6ACALL BARK
    MOV AR2
    MOV R6A
    MOV R3#06H
    MOV R746H
    CLR OK
    AJMP COUNT
    犯规抢答程序
    ERRORMOV R0#00H
    MOV TH1#3CH
    MOV TL1#0B0H
    MOV 34HR3犯规号数暂存(34H)
    HERE MOV AR0
    CJNE A#0AHFLASH05s运行>灭停响
    CLR RING
    MOV R3#0AH
    MOV R4#0AH
    MOV R5#0AH三灯全灭
    AJMP CHECK1
    FLASHCJNE A#14HCHECK1面系1s情况响显示号数清R0重新计
    SETB RING
    MOV R0#00H
    MOV R334H取回号数
    MOV R5#0BH
    MOV R4#0BH显示FF号数
    AJMP CHECK1
    CHECK1JNB P17QUIT1
    ACALL DISPLAY
    AJMP HERE
    QUIT1 CLR RING
    CLR OK
    AJMP START
    显示程序
    DISPLAYMOV 41H51H
    MOV 42H52H
    MOV 43H53H
    MOV 44H54H
    MOV 45H55H
    MOV 46H56H
    MOV DPTR#DAT1查表显示程序利P0口做段选码口输出P2低三位做位选码输出
    MOV Ar5
    MOVC A@A+DPTR
    MOV P2#01H
    MOV P0A
    ACALL DELAY
    MOV DPTR#DAT2
    MOV Ar4
    MOVC A@A+DPTR
    MOV P2#02H
    MOV P0A
    ACALL DELAY
    MOV Ar3
    MOVC A@A+DPTR
    MOV P2#04H
    MOV P0A
    ACALL DELAY
    MOV AR7
    MOVC A@A+DPTR
    MOV P2#08H
    MOV P0A
    ACALL DELAY
    RET
    DAT1DB 00H06h5bh4fh66h6dh7dh07h7fh6fh00H71H
    灭123456789灭F
    DAT2DB 3fh06h5bh4fh66h6dh7dh07h7fh6fh00H71H
    第零相十位果零显示熄灭
    加减时间延时(起会加N数)
    DELAY1 MOV 35H#08H
    LOOP0 ACALL DISPLAY
    DJNZ 35HLOOP0
    RET
    延时(显示抖动)
    DELAY MOV 32H#12H
    LOOP MOV 33H#0AFH
    LOOP1 DJNZ 33HLOOP1
    DJNZ 32HLOOP
    RET
    发声程序
    BARK SETB RING
    ACALL DELAY1
    ACALL DELAY1
    CLR RING键发声
    RET
    TO溢出中断(响铃程序)
    T0INT MOV TH0#0ECH
    MOV TL0#0FFH
    JNB RINGOUT
    CPL P36RING标志位1时候P36口短取反喇叭发出定频率声音
    OUT RETI
    T1溢出中断(计时程序)
    T1INT MOV TH1#3CH
    MOV TL1#0B0H
    INC R0
    RETI
    END

    八 调试程
    首先新建Design界面中画出完整电路图保存电路图点击Source→AddRemove Source Files添加编写程序点击Source→Build All仿真

    初次调试没成功发现时加载错程序错误重复文件名导致加载正确程序发现处错误某注释前忘记加分号导致程序法识等程序已WAVE6000运行出现错误较少
    终出正确仿真结果


    软件没问题发现整系统功正常数码显示数字混乱仔细检查发现应该阳数码错接成阴数码纠正发现显示计时两位数字显示颠倒明显片选端两条线接反
    述错误全部改正系统求正常工作

    九 设计总结
    通次设计学会Proteus软件基操作教训时间程中定认真仔细调试中问题粗心造成
    次课程设计中学许关实践东西书法学课程设计程中需单片机AT89C51性工作原理定程度解需网查资料解相关参数便应然课堂学少设计实例实际操作中定困难缺乏实践原致应该常参实践学东西更应
    课程设计程中学Proteus软件基操作WAVE6000已实验中涉已掌握Proteus进行电路图绘制仿真学Proteus基应软件学帮助设计许常见电路电路图进行调试仿真







    十 参考文献
    单片机原理接口技术(第版)
    豆丁网






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    文***品

    贡献于2022-08-06

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